工业软件研发驱动国产化，完成从“有”到“用”过程

工业软件研发驱动国产化，完成从“有”到“用”过程。工业软件是沉淀了工业知识、技术与经验的智慧结晶。我国工业软件整体面临“管理软件强、工程软件弱，低端软件多、高端软件少”问题，研发设计类面临的“卡脖子”问题最为严峻，是国产化替代的核心关注点。

工业软件是沉淀了工业知识、技术与经验的智慧结晶，重新指导现代工艺，用软件来定义制造。工业软件应用范围覆盖产品的全生命周期及企业生产经营的各个环节，用于提高工业企业研发、生产、管理水平和工业装备性能，通过工业知识软件化极大推进了工业技术、知识、流程的程序化封装和复用。

工业软件产业链结构清晰，链上企业偏好向多个功能或应用领域进行全产业链布局。上游主要由硬件设备、操作系统、开发工具和中间件组成，为上层软件提供算力支持及使用载体；下游广泛应用于汽车、机械等离散型制造业以及石油石化、医药等流程型制造业。工业软件中游细分领域众多，按功能差异可分为研发设计类、生产制造类、经营管理类、嵌入式软件等。

我国工业软件市场规模增速较快，研发设计类软件占比偏低。根据中研普华产业研究院，全球工业软件市场规模从2019年的4107亿美元增至2023年的5027亿美元，CAGR达5.18%，预测2024年规模将至5288亿美元；对于我国而言，2020-2023年工业软件市场规模的CAGR达13.20%，预测2024年规模将至3197亿元。2022年，我国工业软件中的嵌入式软件市场份额最大，占比达57.4%，经营管理类工业软件和生产控制类工业软件市场占比分别为17.1%、17.0%，研发设计类软件占比较小，仅为8.5%。而从全球2016年数据来看，经营管理和研发设计类占比分别为51%、24%。

图表：我国工业软件细分市场结构（2022年）

数据来源：中研普华产业研究院整理

我国工业软件关键领域面临“卡脖子”问题，其中研发设计类核心技术缺失多。我国工业软件存在关键技术缺失、高端人才缺乏、产业规模较小、核心竞争力较差、发展生态环节脆弱、软件缺乏质量保证体系等问题。2018年以来，国内工业软件尤其EDA等研发设计类软件“断供”案例频发，以华为为代表的公司遭受美国EDA全面断供。2022年下半年，3nm以下先进制程以及用于制造高性能芯片的EDA软件也面临限制。而我国EAD厂商以提供点工具为主，覆盖全领域的全流程设计平台与海外龙头存在较大差距。俄乌冲突以来，多家工业软件公司宣布停止在俄业务。在此地缘政治与技术背景下，我国亟需注重工业软件自主可控，增强工业体系的韧性。

我国工业软件整体面临“管理软件强、工程软件弱，低端软件多、高端软件少”问题，研发设计类国产化替代空间较大。根据国新咨询，2021年我国研发设计类、生产控制类、信息管理类国产化率分别为12%、31%、71%。其中，信息管理类软件虽然市场空间大，但国产化率已较高，高端市场仍待突破；生产控制类软件中低端国产化率较高，国产化替代空间主要集中在高端领域。而对研发设计类软件而言，我国此类软件大部分依赖进口，国产可用的研发设计类产品主要用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域。细分领域来看，EDA、CAE国产化率最低，2021年均处于10%以下。从2019年前十大龙头企业数量来看，国产CAE、CAD、PLM前十大供应商仅有0、3、2家，处于明显的劣势地位。总而言之，我国工业软件产品类别齐全，然而发展深度不均衡。

工业软件立足于工业领域，需要在工业领域不断打磨与验证才能逐渐完善，而这背后离不开研发的支持。据《中国工业软件产业白皮书（2020）》，工业软件研发不同于一般意义的软件，研发难度大、体系设计复杂、技术门槛高等，导致研发周期长、研发迭代速度慢。一般大型工业软件研发周期需要3-5年时间，被市场认可需要10年左右。此外，工业软件厂商可通过高强度的研发构筑其自身的竞争壁垒。例如，全球CAE厂商Ansys每年研发投入在20亿人民币左右，使其短期难于被其他公司超越。工业软件厂商只有投入研发直至完善自身产品体系，才能解决工业领域缺乏相关产品的痛点；2）而产品功能在工业领域得到认可与验证之后，市占率和利润端向好可以反映产品好用与否；利润端保障了研发资金且工业实践积累了研发经验，由此形成研发投入的正循环，加速构建工业软件厂商的竞争壁垒。

预计2025年我国研发设计类、生产控制类、信息管理类国产化率分别为26%、52%、78%，同比2021年分别提升14pct、21pct、7pct。据甲子光年，分领域来看，目前我国嵌入式软件在智能化转型中得以大规模应用，国产软件与海外巨头处于同场竞争的局面；经营管理类软件中，我国在中低端市场基本实现国产替代，高端市场正在加速追赶中；生产控制类软件中，国外厂商在高端离散行业市占率较高，国内厂商主要集中在中低端的细分市场，同时在具有垄断性、生产技艺较为成熟的流程行业初步完成了国产化替代；研发设计类软件，虽然海外龙头占据主要市场份额，而国产厂商已在CAD、EDA、BIM等赛道细分垂直领域取得国产化突破。